CC BY
39
Следовательно, в качестве, критерия районирования борта карьера по устойчивости можно принять следующие граничные величины коэффициента устойчивости:
л<0,7—участок борта неустойчив; 0,7<п< 1,3 — зона неопределенности; л>1,3— участок борта устойчив.
Заключительным этапом районирования является построение прогнозной карты, на которой выделяются участки борта в соответствии с принятым критерием районирования.
Прогнозная карта районирования позволяет решать следующие задачи, связанные с.устойчивостью карьерных откосов:
определение участков борта, для которых необходимо провести более точные поверочные расчеты устойчивости (зона неопределенности) ;
определение мест закладки наблюдательных станций на потенциально опасных участках для организации инструментальных наблюдений за деформациями откоса (зона неопределенности, неустойчивые участки);
выявление неустойчивых участков борта для разработки противо-деформационных мероприятий;
выделение устойчивых участков борта, где возможно осуществление мероприятий по повышению эффективности производства (увеличение высоты борта или увеличение угла наклона откоса).
УДК 622.1 .-528.481/482
В. А. Киселев, Г. В. Земских
МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАБЛЮДАТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ
НА БОРТУ КАРЬЕРА
■ » .т
Систематические наблюдения за деформациями бортов карьеров являются одним из основных методов изучения их напряженно-деформированного состояния.
В настоящее время благодаря появлению новых электронно-оптических тахеометров типа ТА-ЗА предоставляется возможность значительно расширить рамки применения аналитических сетей как наиболее эффективного метода наблюдений.
В этой связи возникает необходимость в разработке методики выбора параметров наблюдательных станций нового типа, используя способ полярной засечки, который позволяет с одной точки стояния охватить измерениями максимально возможное количество наблюд*а-емых реперов (рис. 1).
В этом случае одной из основных задач при проектировании наблюдательных станций следует считать определение максимально возможной площади борта, охватываемой наблюдениями с одной стоянки тахеометра, с учетом вероятностного, го'рно-геологиЧеского, гео-механического и точностного аспектов.
При назначении точности определения деформации уступов бортов и прибортовой полосы необходимо исходить дз обеспечения «практической уверенности» в'фиксации величины деформации на определенный момент времени. Условие достаточной точности в этом случае принимает вид:
Д^д 1=т,К„, (1)
✓
где Д/^— минимальная, фиксируемая величина смещения точки за промежуток времени М = 12 —и, /ь ¿2— время проведения наблюдений; т, — среднеквадратическая ошибка определения смещений; Кн — коэффициент надежности, зависящий от вида распределения погрешностей и уровня доверительной вероятности.
/ — инструмент, 2 — отражатели. 3 — профильные линии
Так как смещение точки устанавливается по результатам двух серий, погрешность определения координат.в каждой серии наблюдений не должна превышать величины
т*.у = ———• (2)
У2К„
Однако непосредственное использование выражения ("2) оправдало лишь при назначении точности смещений отдельных реперов. В том случае, если задается значение деформаций интервалов, выражение (2) претерпит некоторые изменения.
Допустим, деформированию подвергается объект, на котором интервал / ограничен точками (реперами) 1 и 2. Длины данного интервала для различных серий наблюдений определяются из выражений
Г = У[х\-х2У + {у\-у2У;
г-/(*;-*;)'+ (*-*)'.
где /', Г — длина интервала первой и второй серий. Величина изменения интервала будет
(3)
(4)
Д/==/'- Г. (5)
После ряда преобразований и допущений, используя принцип нормированного распределения весов [1], погрешность определения координат в 1-й серии можно представить так:
Величина в выражениях (2) и (6) представляет собой ожи-
даемые деформации прибортовой полосы и уступов карьера, значения которых устанавливаются на основании горно-геологических и геомеханических характеристик объекта.
Долговременными маркшейдерскими наблюдениями установлена определенная зависимость величин деформаций от степени устойчивости бортов разрезов [2]. Так, критерием перехода откоса из состояния устойчивости с коэффициентом запаса 1,3 к состоянию с коэффициентом п= 1,2—1,25 следует считать достижение деформациями е значений (1—2) • Ю-3. Таким образом, величины удлинений или сокращений наблюдаемых интервалов зависят от длин самих интервалов. Размеры интервалов (расстояния между реперами профильных линий на уступах бортов) устанавливается в зависимости от ширины берм [3,4]. На земной поверхности в зоне прибортовой полосы эти размеры назначают с таким расчетом, чтобы в зоне больших смещений шириной «а» разместилось не менее двух интервалов. Величина «а» зависит от глубины карьера (Я) и колеблется от 0,2Н до 0,6 Н 12].
Вследствие того, что в настоящее время отработка полезных ископаемых открытым способом осуществляется в основном на глубинах 50—400 м, ширина зоны больших смещений составит 30... 100 м.
Для обоснования параметров зоны размещения реперов, наблюдаемых с одной точки стояния, выполняется математическое моделирование, в результате которого устанавливаются погрешности определения пространственных координат деформационных реперов, расположенных в зоне прибортовой полосы и на уступах карьера любой глубины и формы (см. рис. 1).
Назначение параметров наблюдательной станции осуществляется на основании сопоставления погрешностей пространственных координат, полученных при моделировании, и их допустимых значений, вычисленных по формуле (6).
Величина Ьа10б/пк (см. рис. 1) (расстояние между профильными линиями) определяется из выражения, предложенного Б. Д. Полово-вым [5],
Рз - П«/{[/об//1у А (1 - Рр)] + 1}, (7)
где Р3 — вероятность обнаружения деформаций — функция от числа реперов, Рз='1; пк — число реперов на одном горизонте; /гуч — глубина деформируемого участка (высота уступа); /0б — длина объекта наблюдения по простиранию; кр — коэффициент, гарантирующий получение представительных результатов измерений, £р=0,65—0,7; Рр — вероятность того, что длина деформирующегося участка не окажется меньше его высоты (для бортов — Рр=0,2, для уступов ЯР=0,05— 0,10).
Предложенная методика опробована на модели карьера глубиной 250 м и шириной по поверхности ¿О=1000 м, высота уступа #у=15м, угол наклона откоса уступа — 35°, ширина бермы — 30 м, расстояние между профильными линиями ¿а=Ю0 м. Точностные характеристики электронно-оптического тахеометра ТА-ЗМ: тц= 1,7+2,6-10~6 1л/уЙ, мм; тг=4"/У2; тр=2", 1+0,23 (г° — 90°), с.
На основании анализа результатов моделирования и сопоставления их с величинами допустимой точности определения координат устанавливается пространственная граница эффективного применения наблюдений способом цолярной засечки с одной точки стояния тахеометра (рис. 2).
Таким образом, зона наблюдения с одной точки стояния представляет собой сложную многоугольную фигуру,' форма и размеры ко-
торой зависят от конкретных горно-геологических, геомеханических, точностных параметров.
Аналогичный подход к решению задачи по установлению границ зоны наблюдений может быть использован при проектировании на-
Рнс. 2. Пространственные границы наблюдательной станции:
/ — граница наблюдаемой зоны тх, т^, для мм.
тх у-5 мм. 2 - центральная профильная линия
блюдательных станций на карьерах различной формы и глубины, с учетом вероятностного, горно-геологического, геомеханического и точностного аспектов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
]. Гордеев В. А. Математическая обработка маркшейдерско-геодезических измерений: Учебное пособие.— Свердловск: СГИ, 1987.— 88 с.
2. Инструкция по расчету устойчивости бортов разрезов при их ликвидации и обеспечению сохранности прилежащих к разрезам территорий,—Л., 1977,—С. 55.
3. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработка мероприятий по обеспечению их устойчивости / ВНИМИ,— Я, 1971.
4. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при разработке рудных месторождений / М-во цв. мет. СССР. Горное управление: Введ. 3.07.86,— Разраб. ВНИМИ. ВНИПИгорцветмет.—М.: Недра, 1988,—112 с.
5. Маркшейдерские работы на карьерах и приисках: Справочник/ В. Н. Попов, К. С. Ворковастов и др.— М.: Недра, 1989,—424 с.
УДК 622.27
• В. А. Гордеев, Г. В. Матюгин •
ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩА ГОКА «ЭРДЭНЭТ»
Хвостохранилище обогатительной фабрики ГОКа «Эрдэнэт^ речного (овражного) типа расположено в долине р.- Зуны. По степени ответственности и технологическим параметрам сооружение относится к второму классу капитальности.
